10kV/330kV升壓站建設(shè)項目進度管理與優(yōu)化

吳曉娟，王 剛

（西安電力高等專科學(xué)校，西安 710032）

10kV/330kV升壓站建設(shè)項目進度管理與優(yōu)化

吳曉娟，王 剛

（西安電力高等?？茖W(xué)校，西安 710032）

以110kV/330kV升壓站建設(shè)項目為背景，分析該項目進度控制的基本現(xiàn)狀。針對項目工期進度控制網(wǎng)絡(luò)計劃滯后問題，利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論和方法，構(gòu)建固定資源（費用）約束下進度優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。在網(wǎng)絡(luò)計劃資源的約束下，利用非關(guān)鍵路線上工作的自由時差，將其資源轉(zhuǎn)移到關(guān)鍵線路上的可進行工期壓縮的工作上，縮短關(guān)鍵線路的作業(yè)時間，達到減少整個工期，實現(xiàn)項目進度優(yōu)化的目標，以期為固定資源約束下項目進度優(yōu)化制提供參考，也可以為其他同類型項目提供一定的借鑒。

項目進度管理；費用控制；進度優(yōu)化

一、研究背景

按照國家電網(wǎng)公司對從事帶電作業(yè)人員的工作要求，該類人員必須經(jīng)過培訓(xùn)，取得操作資質(zhì)證書后方可進網(wǎng)作業(yè)。目前，國網(wǎng)陜西省電力公司建設(shè)完成配網(wǎng)帶電作業(yè)基地并具備評估條件，按照國網(wǎng)公司對陜西省電力公司帶電作業(yè)基地整體驗收評估要求，建設(shè)輸電帶電作業(yè)基地是輸配電帶電作業(yè)基地全面整體獲批掛牌的前提。

國網(wǎng)陜西公司如不能盡快建設(shè)完成輸電帶電作業(yè)基地，將有可能錯過國網(wǎng)公司在西北地區(qū)帶電基地布點進行評估授牌的機遇，對今后陜西省帶電作業(yè)人員培訓(xùn)和資質(zhì)認證工作造成較大影響。本文針對國網(wǎng)陜西電力公司110kV/330kV升壓站建設(shè)項目，對其進度和優(yōu)化方法進行研究，對項目本身和相關(guān)項目有一定的理論和實際意義。

二、公司110kV/330kV升壓站建設(shè)項目進度管理存在的問題

第一，現(xiàn)有進度嚴重滯后。該工程開工日期為2012年11月15日，原定竣工日期為2013年6月12日。由于該項目涉及申請國家電網(wǎng)公司資質(zhì)認證工作，竣工時間上存在不可推遲的要求，建設(shè)方認為土建工程量小，在未考慮冬季施工的情況下安排了工程進度，導(dǎo)致實際進度滯后。

第二，網(wǎng)絡(luò)進度計劃編制不合理。總承包人編制的工程進度圖完全是按照投標時的工期要求來做的，技術(shù)人員只是在投標前參加了甲方的答疑，簡單地進行了現(xiàn)場參觀工作。中標后，技術(shù)人員也并沒有再次對施工現(xiàn)場進行詳細查勘，仔細研究現(xiàn)場特點。因此，其編制的網(wǎng)絡(luò)進度計劃中，除春節(jié)安排休假10天外，元旦、“五一”均安排上班，甚至未曾考慮春節(jié)后設(shè)備租賃問題是否會造成節(jié)后開工延期等不利因素，在工期編排上非常緊張，靈活度很小。

第三，工程進展不能嚴格按照網(wǎng)絡(luò)進度計劃執(zhí)行，主觀隨意性太大。工程進度安排理應(yīng)嚴格執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)進度計劃，但實際上由于現(xiàn)場施工人員水平參差不齊、管理粗放等原因，這個問題并沒有得到很好的解決。項目部管理人員認為工程較小，很容易趕工，專業(yè)施工人員（如泥瓦工、鋼筋工、機械工、架子工等）只知道埋頭干好自己的工作，并不關(guān)心其他人的工作進度，出現(xiàn)施工人員既不了解自己的工作在整個工程中的位置，也不清楚工程總體進度是怎樣的。

三、公司110kV/330kV升壓站建設(shè)項目進度優(yōu)化研究

（一）項目進度網(wǎng)絡(luò)計劃參數(shù)調(diào)整

1.分項工作的持續(xù)時間重新估算

由于我們無法得出完成某項工作所需的準確時間，這里采用“三種時間估計法”又叫“或然性估計法”來進行估計，即假設(shè)各項工作的持續(xù)時間服從β分布，近似地估算出最短、最長和最可能時間三個時間值，即加權(quán)平均算出一個期望值作為工作的持續(xù)時間。樂觀時間a、最可能時間m、悲觀時間b這三個時間都基于一種可能性的估計，是對技術(shù)設(shè)計，管理人員的素質(zhì)、操作人員技術(shù)水平、生產(chǎn)技術(shù)組織條件、生產(chǎn)設(shè)備以及環(huán)境等因素進行綜合分析研究后作出的估計。在實際計算中，完成一個作業(yè)的期望時間是按以下經(jīng)驗公式計算這樣將一個非肯定型時間，用一個平均時間來代替，變?yōu)榇_定性時間，從而可以比較科學(xué)的進行運算。

下頁表1中，a和b兩種樂觀估計和悲觀估計的持續(xù)時間由3組不同的專業(yè)技術(shù)人員估算得出，利用統(tǒng)計方法進行算術(shù)平均。m是根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況和工期定額進行估算得到的。

經(jīng)過深入實際調(diào)研，參照工程整體設(shè)計方案和各個分項工程的系統(tǒng)設(shè)計圖，組織由3組不同的工程技術(shù)和管理人員再次對工程量清單和各個分項工程的持續(xù)時間進行詳細估算，按照經(jīng)驗公式運算后，得出結(jié)果（如表1所示）。

2.調(diào)整后的網(wǎng)絡(luò)計劃進度

根據(jù)表1得出的期望時間，將各分項工作的完成時間四舍五入后取整，作為各工作的持續(xù)時間，得到分項工作的時間參數(shù)（見下頁表2），總工期210天。

下頁表2中的數(shù)據(jù)包括了緊前工作、工期、最早開始時間（ES）、最早完成時間（EF）、最晚開始時間（LS）、最晚完成時間（LF）、總時差（TF）及自由時差（FF）、并指出了關(guān)鍵線路。

從下頁表2中可以看出，初步優(yōu)化后的施工進度網(wǎng)絡(luò)圖中關(guān)鍵路線仍然沒有改變，依然為1→6→12→13→17→18，這也符合了項目的實際情況。因為施工開始時期已經(jīng)進入冬季，基礎(chǔ)施工中混凝土作業(yè)工期可壓縮性較低，項目中土建施工中基礎(chǔ)施工、溝道施工和戶外構(gòu)架施工受天氣影響較大，施工相對難度大，耗費時間長。

經(jīng)過對網(wǎng)絡(luò)計劃的優(yōu)化調(diào)整，總工期變?yōu)?10天，比原工期215天縮短了5天，這個結(jié)果是經(jīng)過3組不同的工程技術(shù)人員的核算得出的平均數(shù)值，更加符合本項目實際的情況，但仍超出甲方的要求工期10天，需要進一步優(yōu)化。

表2 調(diào)整后的進度計劃時間參數(shù)

（二）優(yōu)化模型的建立

經(jīng)過上階段的進度網(wǎng)絡(luò)計劃初步優(yōu)化后，工期減少5天，有了一定量的縮短。但是，此結(jié)果距離甲方目標工期200天仍然有10天的差距，是無法達到要求的。因此，僅憑此網(wǎng)絡(luò)計劃進行項目進度控制，還是會造成工期超標，無法達到工期控制要求。

因此，我們需要進一步研究在現(xiàn)有資源約束下，能否再度優(yōu)化工期，在不增加資金投入的情況下，計算出可能壓縮到的最小水平，進一步進行后續(xù)的判斷與選擇。

1.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

根據(jù)資源約束下的進度優(yōu)化方法模型的理論方法，需要整理出以下幾個方面的數(shù)據(jù)：（1）網(wǎng)絡(luò)圖的時間參數(shù)；（2）網(wǎng)絡(luò)計劃中各節(jié)點的工期—資源參數(shù)；（3）網(wǎng)絡(luò)圖中各線路的計劃工期及資源轉(zhuǎn)移節(jié)點。

2.假設(shè)條件提煉

110kV/330kV升壓站建設(shè)項目施工包含內(nèi)容多，實施階段受供貨、天氣等可變因素較多，容易產(chǎn)生偏差，加之項目進度管理本身就是一個非常復(fù)雜的理論技術(shù)，因此考慮資源（資金）約束下的進度優(yōu)化，必須要在建立或假設(shè)一定的前提基礎(chǔ)和約束條件下進行的。為此，我們做出幾項基本假設(shè)，其目的是使復(fù)雜的問題得到合理的簡化，易于分析研究，通過建立數(shù)學(xué)模型來研究實際問題并求解：（1）假設(shè)一，工序間的銜接關(guān)系是“完成─開始”型，即工作任務(wù)都在所有的緊前活動都結(jié)束后才能開始。（2）假設(shè)二，本網(wǎng)絡(luò)計劃是單一資源（費用）約束下的進度優(yōu)化，即所有節(jié)點中只有一種可以分割轉(zhuǎn)移并且影響工期的資源，也就是資金。（3）假設(shè)三，在滿足約束前提下，各工作節(jié)點的資源變化量與工期變化量成線性關(guān)系。（4）假設(shè)四，在各節(jié)點工期壓縮/延遲的過程中，只考慮直接費用的變化。

3.優(yōu)化模型建立

（1）符號定義。根據(jù)以上所得出的數(shù)據(jù)可知，對項目進行進度優(yōu)化，實質(zhì)上就是從工作任務(wù)4、5、8、11、14、16向1、6、12、13、17、18轉(zhuǎn)移資源（資金），從而壓縮關(guān)鍵線路上的作業(yè)時間，達到優(yōu)化工期的目的。為了模型的表達清晰明確，對其中的符號定義（如表3所示）。

表3 模型中符號定義

（2）模型建立。首先確定目標函數(shù)，思路應(yīng)為關(guān)鍵線路上各節(jié)點的工期壓縮量最大。即：

本項目的具體表達式如下：

然后確定以下三個約束條件，主要包括：

極限工期約束，各節(jié)點工期變化量不能超出極限工期的范圍。

本項目的具體表達式如下所示：

各非關(guān)鍵線路工期約束，各非關(guān)鍵線路工期變化后的工期不能大于關(guān)鍵線路工期壓縮后的工期，即關(guān)鍵路徑不變。

本項目的具體表達式如下所示：

資金約束，對與整個項目來說，資源（資金）輸出量等于資源（資金）輸入量，各工作任務(wù)的資源（資金）變化量為非負數(shù)。

上式中各個變量均為非負數(shù)。

本項目的具體表達式如下所示：

最后，關(guān)鍵節(jié)點經(jīng)壓縮工期后，關(guān)鍵線路的工期變成：

（三）優(yōu)化模型的求解

1.求解過程及結(jié)果

本模型的約束條件是由一組多元一次不等式組成的，因此該模型的求解就是一個線性規(guī)劃問題的求解。經(jīng)過比較，選擇WinQSB（Quantitative Systems for Business）軟件進行求解。

編寫的程序如下：

在這里，我們選擇線性規(guī)劃的方法來進行工期的優(yōu)化。采用WinQSB軟件組中的LIP（Linearand IntegerProgramming）進行運算。數(shù)據(jù)輸入后，運行該程序，得出結(jié)果。

關(guān)鍵工作1、6、12、13、17、18，分別輸入資源/費用1 266元、8 696元、9 091元、17 391元、2 040、2 299元，縮短1天、2天、2天、4天、1天、2天工期；非關(guān)鍵工作4、5、8、11、14、16，分別輸出資源/費用4 918元、12 000.6元、4 000元、6 897元、5405元、8162.67元，分別延長工期3天、18天、4天、4天、2天、4天。工期縮短到198天。

2.運算結(jié)果分析說明

WinQSB軟件的求解結(jié)果說明，網(wǎng)絡(luò)計劃中的關(guān)鍵工作1、6、12、13、17、18，分別壓縮1天、2天、2、天4天、1天、2天工期，需輸入費用40 783元；非關(guān)鍵工作4、5、8、11、14、16，分別延長工期3天、18天、4天、4天、2天、4天，輸出費用41383.27元。

上述計算分析結(jié)果表明，在不投入額外資源的情況下，可以利用項目網(wǎng)絡(luò)中的既有資源，使工程的工期最大可以縮短到198個工作日。具有機動時間的工作線路減少了，資源也得到盡大可能的利用。

四、公司110kV/330kV升壓站建設(shè)項目進度控制

第一，整體項目進度控制。（1）建立組織保證體系。建立項目進度管理體系，體系分兩級，一級負責整體進度管理，二級負責分項進度管理。（2）嚴格執(zhí)行各項管理制度，建立進度管控流程。按照優(yōu)化后的進度要求，電氣和土建分項工程要嚴格執(zhí)行項目管理制度，制定各自的進度管控體系，編制詳細的施工進度計劃，做好材料供貨，工序的銜接，施工機具調(diào)用、租用，勞動力調(diào)配的組織實施工作。（3）建立進度管控責任機制和反饋機制。項目進度管理小組直接受項目經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)，對項目經(jīng)理負責。（4）加強對施工管理人員和施工人員的教育。施工管理人員和施工人員是工程保質(zhì)保量順利實施的主體人員，要加強對他們的三種教育：一是確保工期的意義，二是節(jié)約思想，三是安全意識，也就是“保安全保工期控費用”，三個教育貫穿工程全部。

第二，分項工程進度控制措施。各分項工程具有各自不同的施工要求和特點，具體來說，電氣部分的基礎(chǔ)工程和升壓站主控室的基礎(chǔ)工程有著本質(zhì)的區(qū)別，電氣工程是地面劃分不同設(shè)備區(qū)，設(shè)備區(qū)之間是電纜溝道，主控室的地面為防靜電地板，下面敷設(shè)電纜，330kV設(shè)備使用穿墻套管與設(shè)備區(qū)連接。不同的施工現(xiàn)場就需要采用不同的控制措施，針對關(guān)鍵線路上分項工作的工期壓縮，制定具體的措施。由于各分項工作之間存在大量的配合、協(xié)調(diào)工作，比如主控室施工時，地下要預(yù)留好電氣管路，做好電氣接地系統(tǒng)的預(yù)埋，電氣施工前，要事先與土建確定好電纜溝道的具體位置和連接出口。同時，配合土建做好主控室330kV出線的穿墻套管施工，兩大工程既有銜接又有并行工作、交叉作業(yè)，開工之前安排得越細致、越合理，工作起來就越能節(jié)約人力物力和時間，避免窩工和返工，確保完成最終工期目標。

五、結(jié)論

本文根據(jù)項目進度控制理論和項目特點，提出了通過非關(guān)鍵線路上資源向關(guān)鍵路線轉(zhuǎn)移的方法，對關(guān)鍵路線上的工作進行工期優(yōu)化，達到縮短工期的目的。該項目從開工到竣工，實際工期198天，較原計劃工期200天提前2天竣工。通過項目進度優(yōu)化和有效控制，在費用控制的前提下，保證了工期。

[2]康寧.烏審召220KV輸變電工程項目進度管理研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2013.

[3]James P.Lewis.項目計劃、進度與控制：第3版[M].藤沖，譯.北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[4]徐渝，何正文.項目進度管理研究[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2005.

[責任編輯 李曉群]

C931

A

1673-291X（2017）21-0184-06

2017-02-28

吳曉娟（1970-），女，四川資中人，高級講師，碩士，從事人力資源管理研究。